Caderno de Geografia
ISSN: 0103-8427
[email protected]
Pontifícia Universidade Católica de Minas
Gerais
Brasil
De Morais, Fernando
Infiltração - uma variável geomorfológica
Caderno de Geografia, vol. 22, núm. 38, julio-diciembre, 2012, pp. 73-87
Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
Belo Horizonte, Brasil
Disponível em: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=333228744005
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ISSN 0103-8427
Caderno de Geografia, v.22, n.38, 2012
Infiltração – uma variável geomorfológica
Infiltration – a geomorphological variable
Fernando De Morais
Professor Adjunto do Departamento de Geografia da
Universidade Federal do Tocantins - Porto Nacional
[email protected]
Artigo recebido para revisão em 16/08/2012 e aceito para publicação em 5/10/2012
RESUMO
Os estudos clássicos de evolução do relevo, costumeiramente, apontam este como resultante da
disputa antagônica entre forças endógenas e exógenas. Estas últimas estão ligadas às condições
climáticas pretéritas e atuais, resposáveis pela relação entre os processos pedogenéticos e
morfogenéticos. Nessa relação, a infiltração assume um papel importante para a esculturação do
relevo, tendo em vista que ela é responsável pela disponibilização de água proveniente da atmosfera
para os horizontes superficiais do solo, possibilitando a atuação dos mais diversos processos
pedogenéticos. O presente trabalho constitui uma revisão do atual estágio do conhecimento acerca
desta variável, vista da perspectiva geomorfológica. Busca-se aqui ressaltar que além de ser vista
como componente perpendicular nos modelos de formação do manto de alteração, a infiltração da
água no solo é importante para a recarga dos aquíferos e para a manutenção do fluxo de base dos
rios, sendo, portanto, muito relevante para a gestão dos recursos hídricos. O comportamento
dinâmico desta variável depende de fatores tanto intrínsecos ao perfil pedológico quanto àqueles
ligados às demais características fisiográficas locais.
Palavras-chave: Infiltração; Geomorfologia; Hidrologia do Solo
ABSTRACT
The classical studies of the evolution of relief usually, indicate this as a result of antagonistic
competition between endogenous and exogenous forces. The latter are linked to preterit and current
climatic conditions, wich are responsible for the relationship between pedogenic and morphogenetic
processes. In this respect, the infiltration plays an important role for the sculpturing of the relief,
considering that it is responsible for, the availability of water from the atmosphere for surface soil
horizons, enabling the performance of various pedogenic processes. This paper is a review of
current knowledge about this variable, perspective view of geomorphology. We seek to emphasize
that in addition to being seen as perpendicular component in models of the weathered mantle
formation, water infiltration in soil is important for aquifer recharge and maintain the base flow of
rivers, therefore, very relevant to the management of water resources. The dynamic behavior of this
variable depends on factors both intrinsic to the pedological profile as those linked to other local
physiographic features.
Keywords: Infiltration; Geomorphology; Soil Hydrology
1. INTRODUÇÃO
depende
diretamente
das
condições
de
A água tem sido talvez o recurso natural
preservação ambiental das localidades em que
mais discutido nos últimos anos, sobretudo no
os mesmos se encontram. Tais condições estão
que tange ao seu uso, sua quantidade e
intimamente relacionadas às componentes do
qualidade. O reabastecimento dos aqüíferos
ciclo hidrológico.
73
A infiltração da água no solo é
zona de saturação. A percolação de água nestas
importante para a recarga dos aqüíferos e para a
zonas representa o fluxo saturado e o fluxo não-
manutenção do fluxo de base dos rios, sendo,
saturado, respectivamente, e serão abordados
portanto, muito relevante para a gestão dos
mais detalhadamente ainda neste capítulo. A
recursos hídricos. A infiltração também é
água que ultrapassa a zona radicular constitui a
importante para propiciar maior permanência da
drenagem profunda que tem a função de
água na bacia hidrográfica, proporcionando,
recarregar os aqüíferos.
assim, uma maior disponibilidade de água para
A taxa de infiltração básica é equivalente
desenvolvimento e manutenção da sua cobertura
à condutividade hidráulica dos solos (SELBY,
vegetal. Muitos dos problemas relacionados à
1993). Em função da grande quantidade de
erosão, movimentos de massa, assoreamento, e
trabalhos
relacionados
a qualidade da água são afetados pela taxa de
hidráulica,
encontra-se
infiltração, pois quanto maior a capacidade do
infinidade de definições que apresentam grandes
solo absorver a água da chuva, menor a
semelhanças entre si. Mayhew (1997) e Rawls
intensidade do escoamento superficial e, por
et al. (1992) descrevem-na como a habilidade de
conseguinte, menor será a erosividade deste
um meio em conduzir água. Freeze e Cherry
fenômeno (BERTONI; LOMBARDI NETO,
(1979)
1990).
permeabilidade (permeabilidade intrínseca ou
O termo infiltração foi proposto por
citam
específica)
é
que
à
na
condutividade
literatura
o
coeficiente
dependente
do
somente
meio,
de
das
Horton para expressar a água que entra no solo
características
ou rocha (DAVIS; DE WIEST, 1966; COELHO
condutividade
NETO, 1998). Considerando-se um solo seco
somente ao meio percolado, mas também à
submetido a taxas de precipitação maiores que
densidade e à viscosidade do fluido.
hidráulica
enquanto
uma
relaciona-se
a
não
de infiltração, a entrada de água no solo é
Feitosa e Manoel Filho (1997) e Vieira
máxima no inicio do evento chuvoso e sofre um
(2001) ressaltam que em estudos de movimento
decréscimo exponencial, até atingir uma taxa
da água no solo, a viscosidade, a densidade da
constante de entrada de água no solo (infiltração
água
básica).
frequentemente
A exemplo de Sousa Pinto et al. (1976) e
Brandão et al. (2002), o processo pelo qual a
e
a
aceleração
da
gravidade
consideradas
são
constantes,
tornando a condutividade hidráulica do solo
sinônimo de permeabilidade intrínseca.
água circula pelo solo, sem que obedeça
Mais adiante serão feitas considerações
necessariamente um fluxo descendente, é aqui
mais detalhadas referentes a cada uma dessas
entendido
variáveis e processos, tendo-se o cuidado de
como
percolação.
Uma
vez
infiltradas, as águas começam a percolar pela
abordar
tanto
a
condutividade
hidráulica
zona vadosa ou de aeração, podendo atingir a
saturada como a não-saturada; serão ainda
74
abordados alguns fatores condicionantes e/ou
processos que compõem o ciclo hidrológico na
interferentes nas variações espaciais desses
escala de encosta (Figura 1).
Figura 1 – Ciclo hidrológico no perfil do solo (SCHOENEBEGER; WYSOCKI, 2005)
2. FLUXO SATURADO
Conhecendo-se os níveis piezométricos
Sabe-se que o solo é um sistema
H1 e H2 em duas seções transversais e a
trifásico, uma sólida, uma líquida composta por
água em diversas condições e uma terceira
distância (L) entre elas, pode-se determinar o
gasosa, sendo esta assim denominada por diferir
gradiente
do ar atmosférico quanto à proporção percentual
equação:
hidráulico,
dado
pela
seguinte
de seus elementos (NAIME, 2001; KOZCIAK;
FIORI, 2004). Quando as fases líquida e sólida
i = (H1-H2)/L = ∆H/L
dominam o sistema, o solo é denominado
onde:
saturado e os líquidos no seu interior passam a
obedecer
movimento
a
um
é
fluxo
homônimo.
determinado
pelo
Esse
gradiente
hidráulico, que é uma unidade adimensional, e
pela condutividade hidráulica saturada do solo
H= nível piezométrico também chamado
de potencial ou carga hidráulica
(RAWLS et al., 1992), fornecido pela
equação:
H= h+z
(CASTANY, 1971; SELBY, 1993).
75
onde:
A transição entre o fluxo laminar e
h= carga de pressão da água no solo;
z= carga gravitacional (em relação a um
datum arbitrário).
É importante lembrar que há outras
fontes de energia da água, como a energia
osmótica, cinética e térmica. Contudo, na
maioria das situações hidrogeológicas estas
componentes
são
desprezíveis
(FREEZE;
turbulento foi definida em 1883 por Osborne
Reynolds (CAVICCHIA e PEIXOTO 1999),
baseado na teoria do regime de escoamento em
condutos forçados. Através desta experiência,
Reynolds relacionou teoricamente o valor da
velocidade de transição para fluxos turbulentos
de um fluido no tubo, com algumas grandezas
intervenientes através da equação:
Re 
CHERRY, 1979).
O
fluxo
pioneiramente
saturado
estudado
foi
pelo
empírica
e
engenheiro
hidráulico francês Henry Darcy em 1856
(FEITOSA; MANOEL FILHO, 1997), em seus
experimentos de percolação em colunas de areia
saturada, para estudos sobre o abastecimento
público na cidade de Dijon, França (VIEIRA,
2001; MELO FILHO, 2002). Como resultado
desses estudos, Darcy concluiu que a vazão (Q)
era proporcional à condutividade hidráulica, à
seção transversal e ao gradiente hidráulico
(FETTER, 1988; RAWLS et
al., 1992).
Estabeleceu-se, assim, a equação do fluxo
saturado, que descreve o movimento de um
fluido em um meio poroso, homogêneo e
saturado sob condições de regime laminar:
Q   K .i. A
O sinal negativo da equação deve-se ao
sentido do fluxo ser inverso ao gradiente.
v.d

onde:
Re – Número de Reynolds;
d – diâmetro característico do tubo;
υ - viscosidade cinemática do líquido.
Uma limitação, ressaltada por Brandão
et al. (2002), para aplicação da equação de
Darcy, refere-se às condições em que a
velocidade de escoamento é muito baixa, ou
seja, quando a condutividade hidráulica ou o
gradiente hidráulico são muito pequenos.
Condições de fluxo saturado são raras e
pouco duradouras nos eventos de infiltração,
acontecendo somente quando a disponibilidade
natural de fluído, no caso a intensidade da
chuva, é exatamente igual ou maior que a
capacidade de infiltração. Selby (1993) relata
que isto pode ocorrer em solos mal drenados e
mesmo em solos bem drenados imediatamente
após uma forte precipitação que condicione a
formação de superfícies inundadas (ponded
state).
Segundo Botelho (2001), essa equação deixa de
ser aplicável quando a velocidade de fluxo
excede um determinado valor crítico, conhecido
como velocidade crítica (vc), que ocasiona
turbulência e o fluxo deixa de ser laminar.
3. FLUXO NÃO-SATURADO
Na zona vadosa, o movimento da água
ocorre quase sempre sob condições de fluxo
76
não-saturado, caracterizado pela presença de ar
constante, variando em função do grau de
no sistema. A carga total de um meio não-
saturação (FETTER, 1988; SELBY, 1993).
saturado é composta pelas mesmas componentes
A lei de Darcy para o fluxo não saturado
do fluxo saturado e, similarmente, as mais
toma a seguinte forma de acordo com Richards
importantes são a gravitacional (z) e de pressão
apud Soto (1999):
(h) (FREEZE; CHERRY, 1979).
A carga exercida na água na superfície
Q = - K (Ө).i A
freática é, por definição, considerada nula,
sendo positiva na zona saturada e negativa na
zona não-saturada. Nestes casos, a carga de
pressão é também denominada carga matricial
ou sucção (CASTANY, 1971; BAVER et al.,
1973; SELBY, 1993; SOTO, 1999).
Segundo Castany (1971), uma partícula
sob pressão nula significa, de fato, que esta
partícula está sujeita à pressão atmosférica
padrão (1 atm ou 1013 mbar). Em solos não
saturados, o potencial matricial representa a
força de adesão da água às partículas do solo.
Quanto menor for a umidade, mais fortemente a
água será retida pelas partículas do solo. Cada
solo, dependendo de sua textura e porosidade,
possui uma curva de retenção característica que
relaciona o conteúdo de umidade e seu potencial
matricial.
Fetter
onde:
Q = vazão do fluxo não-saturado;
K(Ө) = condutividade hidráulica nãosaturada;
Ө = teor de umidade volumétrica;
i = gradiente hidráulico;
A = área da seção.
Como já comentado, a mais importante
diferença entre o movimento de um líquido em
meio saturado e não-saturado refere-se à
condutividade
e
Carvalho
(2002)
ressaltam que mudanças no estado e no teor de
água no solo são variáveis que tornam a
investigação do fluxo não saturado um pouco
mais complicada que os fluxos saturados no
solo.
(HILLEL,
1972;
POULSEN et al., 1998). Quando os poros do
solo encontram-se totalmente preenchidos pela
água tornando o sistema bifásico, ou seja,
composto
apenas
por
liquido
e
sólido
(KOZCIAK; FIORI, 2004) a condutividade
hidráulica é máxima (condutividade hidráulica
saturada).
Na
(1988)
hidráulica
natureza,
momentaneamente
o
solo
saturado
pode
próximo
ficar
à
superfície quando as taxas de precipitação são
maiores que a taxa de infiltração. Assim, à
medida que a chuva diminui, ocorre a entrada de
ar no sistema, que volta a ser trifásico,
caracterizando o fluxo não-saturado, com a
O fluxo não-saturado também é descrito
pela lei de Darcy, ressaltando-se que para isso, a
condutividade hidráulica considerada é a não-
conseqüente
diminuição
da
condutividade
hidráulica, que agora passa a ser denominada
não-saturada.
saturada K(Ө) (SOTO, 1999), que não é
77
Para Fredlund apud Cunha (1997), o
temperatura e natureza do percolante. Desta
coeficiente de condutividade hidráulica de um
forma, pode-se considerar, por exemplo, que o
solo não saturado (K(Ө)) é na maioria das vezes
tempo gasto para uma pluma de contaminação
expresso
condutividade
atingir o lençol freático de uma determinada
hidráulica saturada (K), podendo ser obtido
localidade vai depender, dentre outras coisas, da
através de equações empíricas das mais variadas
composição do fluido contaminante. Nesta
formas ou através de modelos estatísticos, que
linha, Aguiar (2001) observou que os valores de
estimam
não-
condutividade hidráulica, obtidos com água
saturada a partir da determinação experimental
destilada, são menores que aqueles obtidos com
da curva de retenção de água do solo
solução salina, o que deve estar ligado a
(BRANDÃO et al., 2002).
interações solo/solução durante o processo de
como
a
função
condutividade
da
hidráulica
Algumas das formas de se determinar a
condutividade
hidráulica
saturada
e
não-
infiltração.
Fatores Pedológicos
saturada serão expostas mais adiante.
A correlação entre as características do
meio poroso e a hidrodinâmica tem adquirido
4. FATORES QUE INFLUENCIAM NO
FLUXO DE ÁGUA NO SOLO
importância como objeto de estudo em várias
As taxas de infiltração e de percolação
pelos horizontes superficiais do perfil de solo
dependem das condições de fluxo. O fluxo de
qualquer
líquido
é
dependente
de
suas
áreas, tais como: física e mecânica dos solos,
engenharia aplicada a irrigação, hidrologia,
geomorfologia, além de investigações voltadas
para o problema da erosão.
A textura e estrutura são
características e também das propriedades do
meio,
favorecendo
ou
dificultando
sua
passagem (BENSON, et al., 1994). Para a água
não
é
diferente
e
diversas
propriedades
influenciarão diretamente na sua entrada e
circulação pelos horizontes do solo, dentre as
fatores
importantes na determinação da condutividade
hidráulica
(BUENO;
VILAR,
1980;
SPRINGER, 1987; CHAPPELL; TERNAN,
1997; REYNOLDS et al., 2000). De fato, os
valores dessa propriedade aumentam com a
potencia cúbica do índice de vazios e com o
quais:
quadrado do diâmetro efetivo das partículas
Fatores Associados ao Líquido Percolante
A condutividade hidráulica depende das
(CUNHA, 1997). Assim, quanto maior for o
tamanho das partículas do solo, maior será a
área de vazios entre as partículas e, por
condições físicas do fluido, tendo em vista que a
conseguinte,
maior
será
a
condutividade
densidade e viscosidade são propriedades
hidráulica, como pode ser observado na tabela
dinâmicas que variam de acordo com a
1.
78
Tabela 1 – Valores de condutividade hidráulica, em cm/s,
para vários tipos de materiais (FETTER, 1988).
principalmente, em se tratando de argilas
expansíveis.
Argila
10-9 – 10-6
Silte; Silte arenoso
10-6 - 10-4
Areia argilosa
10-6 - 10-4
Areia siltosa; Areia fina
10-5 - 10-3
condutividade hidráulica. De acordo com Santos
Areia bem distribuída
10-3 - 10-1
(2004), “partículas esféricas ou arredondadas
Cascalho bem distribuído
10-2 - 1
tendem apenas a se tocar, de forma a constituir
As
partículas
características
também
morfológicas
das
influenciam
na
grandes vazios, enquanto partículas alongadas
Grandes
rochas
e irregulares tendem a se encaixar de maneira a
(pedregulhos ou calhaus) são muitas vezes
criar trajetórias de fluxo mais tortuosas”. O
vistos por alguns autores como de suma
autor lembra ainda que a esfericidade também
importância na predição das propriedades
pode, de maneira sutil, exercer influência no
hidráulicas
(BRAKENSIEK;
fluxo de água no solo, uma vez que partículas
RAWLS, 1994). Cousin et al. (2003) ressaltam
mais ásperas apresentarão maior resistência à
que, quando negligenciados, a condutividade
passagem do fluido que as mais arredondadas.
dos
fragmentos
solos
de
hidráulica pode ser subestimada em até 14,9%.
Contudo, na natureza os processos não
Outro problema com solos ricos em fragmentos
são tão simples, e solos com uma maior
de rocha refere-se à amostragem, bastante
presença de partículas finas, como os argilosos,
prejudicada quando se necessitam de amostras
podem apresentar valores de condutividade
indeformadas para predição da permeabilidade
superiores aos esperados, devido ao arranjo de
em laboratório (COUSIN et al., 2003). Quanto
suas partículas. Este é o caso de muitos solos
mais fragmentos de rocha menor será a
tropicais,
quantidade de matéria orgânica. Assim, menor
agregadas por óxidos e hidróxidos de Fe e Al,
será a estabilidade dos agregados, que serão
como constatou Silva (2000) e Bacellar (2000)
facilmente quebrados pelo impacto das gotas de
nas áreas gnáissicas do embasamento cristalino.
chuva, formando uma crosta superficial, que se
comportará
como
barreira
à
infiltração
(SIDIRAS et al., 1984).
cujas
partículas
podem
estar
Assim, a condutividade hidráulica é mais
dependente da estrutura que da textura do solo
(BAIRD, 1997; CARVALHO, 2002), sobretudo
Guimarães et al. (2002) lembram ainda
que, no caso de solos argilosos, se faz
por interferir na geometria do espaço poroso.
O
espaço
poroso
de
um
solo
necessária uma avaliação da mineralogia das
normalmente é classificado conforme suas
argilas, tendo em vista que um pequeno
dimensões em macro, meso e microporos. A
conteúdo de água adicionado no solo pode
classificação dos poros varia de autor para autor
alterar
(PERRET et al., 1999). Jongerius (1957), por
suas
condições
estruturais,
exemplo, considera macroporos, aqueles com
79
diâmetro >30 μm, enquanto para Luxmoore
possuem uma íntima relação. Na mesma linha,
(1981) seriam aqueles com >1000 μm e tais
ao
divergências se estendem à definição de meso e
cilíndricos na infiltração, Smettem e Collis-
microporos. Neste trabalho, a exemplo de Futai
George (1985a, b) observaram que o tamanho e
(2002), entende-se por macroporos aqueles com
a quantidade de macroporos foram os maiores
diâmetro entre 20 μm e 100 μm, microporos
controladores
aqueles com diâmetro <10 μm e mesoporos os
infiltrômetro de anéis concêntricos. Contudo,
localizados numa posição intermediária aos dois
Mesquita e Moraes (2004) ressaltam que essa
anteriores. Poros com dimensões superiores a
relação
100 μm são aqui entendidos como macroporos
conectividade dos poros que da porosidade em
grossos. Em termos estruturais, a quantidade de
si (BOUMA, 1983; NEWSON, 1994; ARYA et
vazios apresenta uma relação direta com as
al., 1998), fazendo-se necessário avaliar não
propriedades hidráulicas (Figura 2), já que a
somente a quantidade de poros, mas também
porosidade é um dos aspectos que melhor
sua
explica a capacidade de infiltração de um solo
(KOZCIAK; FIORI, 2004).
analisar
é
a
influencia
da
mais
de
infiltração
macroporos
medida
dependente do
continuidade
ao
longo
com
grau de
do
perfil
(BEVEN; GERMANN, 1982; FERNANDES et
Alguns fenômenos naturais influenciam
al., 1983; SOARES DA SILVA, 1999; FUTAI,
na macroestrutura do terreno e podem elevar a
2002; MELLO et al., 2002; BRONICK; LAL,
capacidade de infiltração do solo pela elevação
2005).
da
Aimrun
porosidade
para
et
al.
(2004)
estimar
a
usaram a
macroporosidade
como,
por
exemplo:
condutividade
escavações feitas por animais e insetos e
hidráulica saturada e observaram que estas
decomposição de raízes (MARTINS, 1976;
propriedades
SANTOS, 2001).
(porosidade
e
condutividade)
Figura 2 – Relação do coeficiente de permeabilidade com o índice de vazios para solos com diferentes graus
de adensamento (FUTAI, 2002).
80
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A cobertura vegetal constitui o fator
afirmam que o cultivo tende a modificar
mais importante para a infiltração, pois além de
algumas propriedades físicas e químicas do
proteger os horizontes superficiais do solo do
solo, especialmente nas camadas superficiais,
impacto das gotas da chuva, evitando-se assim a
tais
quebra dos agregados (LAL et al., 1980;
conectividade dos poros, densidade volumétrica,
BORTOLOZZO;
também
grau de compactação, dentre outras. Para
aumenta indiretamente a macro-porosidade,
Martins (1976), o preparo do solo em geral
atenuando a compactação e o encrostamento.
tende a aumentar sua capacidade de infiltração.
Volpe et al. (1988) e Leonard e Adrieux (1998)
Anjos et al. (1994), utilizando-se do método dos
estudaram a infiltração em parcelas de solo com
cilindros de anéis concêntricos, avaliaram as
diferentes densidades de raízes e observaram
taxas de infiltração em solos sob diferentes
uma relação direta da taxa de infiltração com a
sistemas de uso e manejo foi invariavelmente
densidade radicular e atribuíram essa relação à
menor em relação à mata nativa.
SANS,
2001),
como
porosidade,
tortuosidade
e
elevação da macroporosidade com o aumento
Segundo Bortolozzo e Sanz (2001), a
das raízes. Bertolani e Vieira (2001) afirmam
aplicação de pequenas quantidades de corretivos
que tal relação é mais nítida no horizonte mais
(calagem e gessagem) na superfície do solo
superficial do solo, ou seja, o horizonte A.
pode aumentar a estabilidade dos agregados,
Corrêa et al. (2002) lembram que o papel das
elevando assim, sua capacidade de infiltração.
raízes no movimento da água no solo não se
Seguindo este viés, alguns estudos buscam
resume apenas em caminhos preferenciais, mas
formas de aumentar a condutividade hidráulica
também na quantidade de água disponível para a
de terrenos com intuito de melhorar sua
recarga, além de facilitar a drenagem dos
disponibilidade hídrica e, por conseguinte sua
horizontes superficiais do solo.
produção agrícola. Desta forma, Barbosa et al.
Locais
apresentar
(2004) observaram que quando adicionado lodo
variações de algumas ordens de grandeza das
de esgoto ao solo a condutividade hidráulica
taxas de infiltração em função de práticas
saturada pode sofrer um aumento. E ressaltam
agrícolas adotadas que interfiram direta ou
que isso se deve ao poder agregador (através
indiretamente na estrutura do solo. No entanto,
dos cátions Ca2+ e Al3+ , matéria orgânica,
quando este se dá de maneira inadequada, esta
dentre
poderá diminuir, sobretudo se houver a retirada
aumentando o diâmetro médio ponderado dos
da
agregados do solo e, por conseguinte, seu índice
cobertura
vizinhos
vegetal,
podem
facilitando
o
encrostamento do solo (BRANDÃO et al.,
que
esse
rejeito
possui,
de vazios.
2002; SOUZA, 2003; REGALADO; MUÑOZCARPENA, 2004). Santini et al. (1995)
outros)
Seki et al. (1998) fizeram experimentos
de
condutividade
hidráulica
saturada
80
adicionando à água fungos e bactérias e
partes baixas das concavidades, além da
constataram que, tanto os gases produzidos pelo
convergência, pode ocorrer a presença de fluxos
seu metabolismo quanto os resíduos deixados
subsuperficiais (Figura 3) que contribuem para
pela sua morte causaram decréscimo nos valores
diminuição da capacidade de infiltração do solo,
de condutividade. Os autores ressaltaram que os
caracterizando tais locais como área de descarga
gases dificultam o desenvolvimento do estado
ou exfiltração. A forma das encostas juntamente
de equilíbrio dinâmico da percolação e os restos
com a declividade regula ainda a velocidade do
dos corpos dos microorganismos obstruem os
escoamento superficial das águas pluviais e,
poros do solo.
portanto, controla a quantidade de água que se
infiltra nos perfis, definindo-se assim zonas
preferenciais
Fatores Geomorfológicos
ENTEKHABI,
As propriedades hidrodinâmicas do solo
variam espacialmente em função do relevo
(LEGRAND, 1962; HEDDADJ; GASCUELODOUX, 1999). Como pode ser observado na
figura 3, a forma da encosta estabelece áreas de
convergência
e
divergência
(BOTELHO; SILVA,
pontos
de
maior
de
fluxos
2004), determinando
ou
menor
infiltração
de
recarga
1995;
(SALVUCCI;
KARMANN,
2000).
Neste viés, vertentes mais suaves e com maior
comprimento
serão
mais
susceptíveis
à
infiltração, produzindo escoamento superficial
apenas quando a capacidade de infiltração do
solo é superada pela intensidade da precipitação,
enquanto, encostas mais íngremes e curtas
tendem, por força da gravidade, a formar mais
rapidamente o fluxo superficial (runoff).
(SHOENEBERGER; WYSOCKI, 2005). Nas
Figura 3 – Exemplos de fluxos em uma vertente. Notar que o fluxo tende a ser divergente e convergente, na parte
convexa e côncava, respectivamente (SHOENEBERGER; WYSOCKI, 2005).
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ISSN 0103-8427
Caderno de Geografia, v.22, n.38, 2012
Como a forma da encosta influencia
Fatores Climáticos
diretamente na entrada da água no solo, Philip
(1991a, b, c) ressalta ser necessário considerar
A quantidade e intensidade de insolação
recebida pelas vertentes tendem a influenciar
essas diferenças no cálculo da infiltração e
nas taxas de evaporação e consequentemente na
afirma que quando se utiliza um único cálculo
infiltração. Portanto, a orientação das vertentes
para se determinar a infiltração de áreas com
pode afetar significativamente a infiltração.
topografias distintas, corre-se o risco de sub ou
O clima interfere no teor de umidade do
superestimar esta propriedade. Para Woods et
solo (umidade antecedente), que influencia
al., (1997), quase sempre os modelos de
diretamente
infiltração
como
(JABRO, 1996; KOZCIAK; FIORI, 2004), pois
algumas
à medida que o teor de umidade diminui, ocorre
variabilidades, como, por exemplo, a da
redução da área condutora de água. Sander
assumem
homogênea,
a
encosta
desconsiderando
condutividade hidráulica com a profundidade.
a
condutividade
hidráulica
(2002) afirma que essa relação dependerá tanto
Berndtsson e Larson (1987) utilizaram
da quantidade, quanto da natureza das argilas
um infiltrômetro de anéis concêntricos para
dos solos, sendo que naqueles com argilas 2:1
avaliar a variabilidade espacial da infiltração em
essa dependência tende a acentuar-se, pois, estes
uma região semi-árida e verificaram que as
solos
diferentes
descontinuidades.
formas
de
encosta
(saliência,
tendem
a
apresentar
mais
concavidade e encosta lateral) apresentam
O clima influencia a infiltração através
distintas capacidades de infiltração. Os autores
da disponibilidade de chuvas e da forma com
observaram ainda, que encostas convexas
que estas ocorrem, pois quanto maior a
(saliência) tendem a apresentar maiores taxas de
intensidade da precipitação, mais rápido se
infiltração,
côncavas
atinge a condição de encharcamento (ponded
(concavidade), por propiciar a convergência dos
state). Em tal condição, parte da água é perdida
fluxos superficiais e rápida formação do
por escoamento
escoamento superficial, apresentam valores de
prolongadas que não ultrapassem a capacidade
infiltração menores, as encostas laterais, por sua
de infiltração do solo podem recarregar os
vez, assumiriam comportamento intermediário.
aqüíferos de forma mais contínua e eficiente. O
enquanto
as
partes
Para Janeau et al. (2003) e Tsui et al.
vento
constitui
superficial,
outro
assim chuvas
fator
climático
(2004), essa variação da infiltração em função
interveniente na infiltração, pois a percolação da
do
água
relevo
causa
uma
diferenciação
na
infiltrada
sofre
influencie
da
translocação de nutrientes, tais como, N e P
evapotranspiração (SHARMA et al., 1980;
dentre
FRIZZONE; CASSIANO SOBRINHO, 1982).
outros
e,
propriedades do solo.
por
conseguinte,
das
Assim, quando há queda estacional nas taxas de
83
precipitação, a evaporação/evapotranspiração,
REFERÊNCIAS
que são condicionadas tanto pela intensidade
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quanto
pela
umidade
relativa
do
vento
sobrejacente, retrai a frente de saturação. Tal
retração foi apontada por Raposo (1997) que,
utilizando trítio como traçador para estimar a
recarga, observou um recuo da pluma de
dispersão na estação seca.
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5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Como pode ser visto, a infiltração
depende de fatores tanto intrínsecos ao perfil
pedológico quanto àqueles ligados às demais
características
fisiográficas da área
a
se
estudada. Desta forma, o estudo da infiltração é
complexo, por ser uma propriedade com grande
variabilidade espaço-temporal e pelo fato de sua
determinação envolver a observação de “várias
variáveis”. Além disto, as taxas de infiltração
podem
ser
determinadas
por
diversas
metodologias e procedimentos, que operam em
escalas diferentes e com variados graus de
operacionalidade, custo e eficácia.
A presente revisão não teve, nem tem a
pretensão de esgotar as discussões acerca dos
fatores intervenientes na infiltração, mas sim,
dar
continuidade
as
pesquisas
que
vem
contribuindo para o entendimento desta variável
que muito contribui para o desenvolvimento do
manto de alteração, e do relevo de maneira
geral.
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